供热网温度监测系统的研制

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1、工学硕士学位论文供热网温度监测系统的研制曹荣哈尔滨工业大学2008年6月国内图书分类号：TP277国际图书分类号：621工学硕士学位论文供热网温度监测系统的研制硕士研究生：曹荣导师：赵学增教授申请学位：工学硕士学科、专业：机械电子工程所在单位：机电工程学院答辩日期：2008年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP277 U.D.C:621DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDEVELOPMENTOFTEMPERATUREMONITORING

2、SYSTEMOFHEATINGNETWORKCandidate：CaoRongSupervisor：Prof.ZhaoXuezengAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：MechatronicsEngineeringAffiliation：SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefence：June,2008Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechno

3、logy哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要石化企业热力供应量的快速增长，对供热网的安全性提出了更高的要 求。为预防各类热网事故，安全运行的监测工作量迅速增大，对于热网设备 安全运行的主要参数——温度，监测工作更是日趋繁重。现在普遍采用的基 于现场总线的温度监测技术，已经不能满足目前的监测需求。基于上述原因，有效提高热网供热能力，减少安全隐患，开发一种更为 有效的供热网温度监测系统已成为当务之急。为此，本文应用光纤和无线通 信、数据采集、数据集中处理分析等技术手段，研制开发了一套全新的供热 网温度监测系统，该系统可通过对

4、供热管道温度的数据采集及分析，确定供 热网的实时工作状态，从而对可能产生故障的热网设备进行快速有针对性的 预防处理，进而避免事故的发生。研制的供热网温度监测系统可以大幅提高 热网设备运行的安全性及经济性。供热网温度监测系统由温度传感器、数据采集模块、通信模块、工控机 和应用软件部分组成。本文研究了热网温度监测系统的工作需求，设计了系 统的总体方案，分析了系统的工作原理，开发了上位机和下位机的软件、研 制了系统的硬件，研究了该系统的关键技术问题，并给出了解决方法。研制 了单总线温度采集模块，设计了模块的驱动电路，这种电路

5、在很大程度上提 高了传感器信号的传输距离。研究了下位机RS485接口的特点，开发了下位机与上位机通讯软硬件，给出了二者之间的通信协议，使整个系统实现可靠通讯。针对电缆不易铺设区域热网监测问题，提出了GPRS无线通信与太阳能供电技术相结合的解决方案。文章还对上位机应用软件的组态开发过程进行了研究，给出了软件的各 功能模块，针对调试与运行中出现的问题进行了分析，提出了改善和解决方 法。经实际运行证明，所开发的供热网温度监测系统可以满足供热热网温度 监测的需求，而且它还可以应用在其它领域的远程监控系统中，具有广阔的 应用前景

6、，它的应用和推广具有很好的经济和社会效益。关键词化工热网；温度监测；传感器；光纤；GPRS-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractAstherapidgrowthofheatingpowersupplyofpetrochemistryenterprise, thereisahigherdemandforsafety.Toavoidheatingnetworkaccident,wehave todoalotofjobonmonitoring.Temperatureisakeyparameterweusetok

7、now whetherthesystemisrunningsafety,sotheworkoftemperaturemonitoringis significant.Themonitortechnologyweusetodayisbasedonfieldbus,butitcan notmeetthedemand.Accordingtothereasonslistabove,itisbelievedthatit’snecessaryto developaneffectivesystem,sothatwecanimprov

8、etheefficiencyofheating networkandkeepthesystemsafe.Therefore,technologiesoffiberandwireless communication,remotedatacollection,dataanalyzeareusedtodevelopa monitorsy